JP2008156551A - Glass paste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラスペーストに関するものであり、特にプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)の誘電体層の形成に好適なガラスペーストに関するものである。 The present invention relates to a glass paste, and more particularly to a glass paste suitable for forming a dielectric layer of a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP).
PDPは、自己発光型のフラットディスプレイパネルであり、軽量薄型、高視野角等の優れた特性を備えており、大画面化が容易であることから、将来有望な平面表示装置として注目されている(特許文献1〜3参照)。
The PDP is a self-luminous flat display panel, has excellent characteristics such as light weight and thinness, a high viewing angle, etc., and is easy to enlarge, so has attracted attention as a promising flat display device. (See
図1は、PDPの構造を示す概略断面図である。図1に示すように、PDPは、前面ガラス基板1と背面ガラス基板2とが対向して設けられており、これらのガラス基板間の空間には、多数のガス放電部に区切るため、隔壁(バリアリブ)3が形成されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the PDP. As shown in FIG. 1, a
透明電極4の上には、前面ガラス基板1の全面を覆うように誘電体層5が形成されている。誘電体層5の上には、プラズマを安定に形成するためのMgOからなる保護層6が形成されている。また、隔壁3間の背面ガラス基板2の上には、アドレス電極7が形成されている。このアドレス電極7の上には、背面ガラス基板2の全面を覆うように誘電体層8が形成されている。さらに、隔壁3間において、隔壁3の側壁および誘電体層8の上には、蛍光体9が塗布されている。通常、隔壁3は誘電体層8の上に形成される。そして、隔壁3を形成した背面ガラス基板2と前面ガラス基板1とが対向するように組み合わされることによりパネルが構成される。
A
なお、図1に示すパネル構造において、背面ガラス基板2の上に、隔壁3がアドレス電極7を覆う電極保護用の誘電体層8を介して形成されているが、背面ガラス基板2の上に直接隔壁3を形成するパネル構造も知られている。
In the panel structure shown in FIG. 1, the partition wall 3 is formed on the
このような構造を有するPDPは、一対の透明電極4間に電圧が印加されることにより、隔壁3で仕切られたガス放電部内にプラズマ放電が生じ、このプラズマ放電で発生した紫外線が蛍光体9に照射され、蛍光体9が発光し、これにより前面ガラス基板1を通して画像が表示される。
In the PDP having such a structure, when a voltage is applied between the pair of
ところで、PDPの誘電体層等は、ガラス粉末とビークル等を三本ロールミル等で混練分散させたガラスペーストをスクリーン印刷やスリット式若しくはロール式のコーター等でガラス基板上に塗布した後、乾燥し、焼成することで作製することができる。一般的に、ビークルは、樹脂、可塑剤、溶剤等で構成される。
しかし、従来のガラスペーストは、三本ロールミル等で混練分散させた後、ペースト粘度が安定せず、つまりペースト粘度が経時的に上昇し、長期間保管したガラスペーストを使用する場合、平滑で均一な膜厚を得ることが困難であった。 However, the conventional glass paste is kneaded and dispersed with a three-roll mill etc., and the viscosity of the paste is not stable, that is, the viscosity of the paste increases with time. It was difficult to obtain a satisfactory film thickness.
また、ビークルの樹脂成分としてエチルセルロースを使用すれば、平滑で均一な膜厚を得やすいペースト粘度に調製することができる。更に言えば、エチルセルロースを使用すれば、スクリーン印刷法、ロールコート法、スリットコート法等の塗布方法によらず、平滑で均一な膜厚を得やすいペースト粘度に調整することができる。しかし、樹脂成分としてエチルセルロースを使用すれば、経時的にペースト粘度が著しく上昇する場合があり、ガラスペーストを作製した後、短期間で塗布作業を行わなければ、平滑で均一な膜厚を得ることが困難であった。 If ethyl cellulose is used as the resin component of the vehicle, the paste viscosity can be adjusted so that a smooth and uniform film thickness can be easily obtained. Furthermore, if ethyl cellulose is used, it can be adjusted to a paste viscosity that makes it easy to obtain a smooth and uniform film thickness regardless of coating methods such as screen printing, roll coating, and slit coating. However, if ethyl cellulose is used as the resin component, the paste viscosity may increase remarkably over time, and a smooth and uniform film thickness can be obtained unless a coating operation is performed in a short period of time after producing a glass paste. It was difficult.
このような状況から、PDP等の製造において、表面精度の良好な誘電体層等を得ることが困難であり、特に、長期間保管したガラスペーストを用いた場合、表面精度の良好な誘電体層等を得ることが困難であり、誘電体層等の絶縁特性等を低下させる一因となっていた。また、誘電体層等の表面精度が悪化すれば、誘電体層等の表面に亀裂が発生し、PDPの機能が損なわれるおそれがあり、上記問題は深刻となっていた。 Under such circumstances, it is difficult to obtain a dielectric layer with good surface accuracy in the manufacture of PDPs, etc., and particularly when a glass paste stored for a long time is used, a dielectric layer with good surface accuracy. Etc. are difficult to obtain, and this has been a cause of lowering the insulation characteristics of the dielectric layer and the like. Further, if the surface accuracy of the dielectric layer or the like deteriorates, cracks may occur on the surface of the dielectric layer or the like, and the function of the PDP may be impaired.
そこで、本発明は、長期間保管しても、ペースト粘度が不当に上昇することなく、平滑で均一な膜厚を形成できるガラスペーストを得ることにより、表面精度が良好な誘電体層等を形成することを技術的課題とする。 Therefore, the present invention forms a dielectric layer with good surface accuracy by obtaining a glass paste that can form a smooth and uniform film thickness without unduly increasing the paste viscosity even after long-term storage. Doing this is a technical issue.
本発明者等は、鋭意努力の結果、ガラス粉末とビークルを含有するガラスペーストにおいて、ガラスペースト中の塩化物の含有量を60ppm以下に規制することにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。なお、ガラスペースト中の塩化物の含有量は、JIS K2501に記載の硝酸銀滴定法により測定することができる。 As a result of diligent efforts, the present inventors have found that the above problems can be solved by regulating the chloride content in the glass paste to 60 ppm or less in the glass paste containing glass powder and vehicle. As suggested. The chloride content in the glass paste can be measured by the silver nitrate titration method described in JIS K2501.
ガラスペースト中の塩化物の含有量を60ppm以下に規制すれば、経時的にペースト粘度が不当に上昇することがない。ガラスペースト中の塩化物により、ペースト粘度が不当に上昇するメカニズムは、その詳細が不明である。現時点では、ガラスペースト中の塩化物は、塩析作用によりガラスペースト中に存在する水分を引き寄せることに起因して、ガラス成分とエチルセルロースが強固な結合を形成し、この結合により経時的にペースト粘度が不当に上昇するものと推定される。 If the chloride content in the glass paste is regulated to 60 ppm or less, the paste viscosity will not unduly increase over time. The details of the mechanism of unduly increasing the paste viscosity due to chloride in the glass paste are unclear. At present, the chloride in the glass paste attracts moisture present in the glass paste due to salting out action, so that the glass component and ethyl cellulose form a strong bond, and this bond causes the viscosity of the paste over time. Is estimated to rise unjustly.
ガラスペースト中の塩化物の含有量を60ppm以下に規制する方法として、種々の方法を採用することができるが、その中でもビークル中に不純物として存在する塩化物を極力低減する方法が効果的である。特に、ビークルに含まれる樹脂中の塩化物量を低減する方法が効果的である。樹脂中の塩化物量を低減する手法としては、高純度の樹脂の原料を使用する、あるいは樹脂の製造工程で混入する塩化物を除去する工程を導入したり、樹脂の製造後、樹脂の洗浄を徹底的に行う方法等を採用することができる。なお、従来のガラスペーストは、ガラスペースト中の塩化物量について、管理されておらず、80〜150ppm程度の塩化物量が含まれていた。 Various methods can be adopted as a method of regulating the chloride content in the glass paste to 60 ppm or less. Among them, a method of reducing chlorides present as impurities in the vehicle as much as possible is effective. . In particular, a method for reducing the amount of chloride in the resin contained in the vehicle is effective. Methods for reducing the amount of chloride in the resin include using a high-purity resin raw material, introducing a process for removing chloride mixed in the resin manufacturing process, and washing the resin after the resin is manufactured. It is possible to adopt a thorough method. In addition, the conventional glass paste was not managed about the amount of chlorides in the glass paste, and contained about 80 to 150 ppm of chlorides.
第二に、本発明のガラスペーストは、ガラスペースト中の塩化物の含有量が40ppm以下であることに特徴付けられる。 Secondly, the glass paste of the present invention is characterized in that the chloride content in the glass paste is 40 ppm or less.
第三に、本発明のガラスペーストは、ビークルが、エチルセルロースと溶剤を含有し、且つエチルセルロース中の塩化物の含有量が0.08重量%以下であることに特徴付けられる。なお、エチルセルロース中の塩化物の含有量は、JIS K2501に記載の硝酸銀滴定法により測定することができる。 Thirdly, the glass paste of the present invention is characterized in that the vehicle contains ethyl cellulose and a solvent, and the chloride content in ethyl cellulose is 0.08 wt% or less. In addition, content of the chloride in ethyl cellulose can be measured by the silver nitrate titration method described in JIS K2501.
既述の通り、ビークルの樹脂成分としてエチルセルロースを使用すれば、ペースト粘度が経時的に著しく上昇する場合があり、ガラスペーストを作製した後、短期間で塗布作業を行わなければ、平滑で均一な膜厚を得ることが困難であった。この現象は、エチルセルロース中に存在する塩化物量が他の樹脂に比べて多いことが原因であると考えられる。つまり、この現象は、エチルセルロースの製造工程で生成する反応残渣のNaClが不純物となりやすいことが原因である。一般的に、エチルセルロースの製造工程では、クロロエタン等によりヒドロキシル基をエトキシル化する工程が存在することから、反応残渣としてNaClが生成しやすくなっている。 As described above, if ethyl cellulose is used as the resin component of the vehicle, the paste viscosity may increase remarkably over time. If a glass paste is prepared and then is not applied in a short period of time, it is smooth and uniform. It was difficult to obtain a film thickness. This phenomenon is considered to be caused by the fact that the amount of chloride present in ethyl cellulose is larger than that of other resins. That is, this phenomenon is caused by the fact that NaCl in the reaction residue produced in the production process of ethyl cellulose tends to be an impurity. In general, in the production process of ethyl cellulose, there is a step of ethoxylating a hydroxyl group with chloroethane or the like, so that NaCl is easily generated as a reaction residue.
エチルセルロース中の塩化物量を0.08重量%以下に低減する手法としては、エチルセルロースの洗浄を徹底的に行う方法が効果的である。ビークルに使用されるエチルセルロース中の塩化物量は、通常、0.10〜0.15重量%程度であるが、エチルセルロースの洗浄回数を増やすことにより、エチルセルロース中の塩化物量を0.08重量%以下とすることができる。なお、エチルセルロース中の塩化物量を0.08重量%以下とすれば、効果的にガラスペースト中の塩化物量を60ppm以下とすることができる。 As a method for reducing the amount of chloride in ethyl cellulose to 0.08% by weight or less, a method of thoroughly washing ethyl cellulose is effective. The amount of chloride in ethyl cellulose used in the vehicle is usually about 0.10 to 0.15% by weight, but by increasing the number of times ethyl cellulose is washed, the amount of chloride in ethyl cellulose is 0.08% by weight or less. can do. If the amount of chloride in ethyl cellulose is 0.08% by weight or less, the amount of chloride in the glass paste can be effectively reduced to 60 ppm or less.
したがって、本発明のガラスペーストにおいて、エチルセルロース中の塩化物量を0.08重量%以下に低減すれば、ビークルの樹脂成分としてエチルセルロースを使用しても、経時的にペースト粘度が不当に上昇しにくいとともに、塗布方法によらず、平滑で均一な膜厚を得る上で適切なペースト粘度に調整しやすいことから、誘電体層等の表面精度を顕著に向上させることができる。 Therefore, in the glass paste of the present invention, if the amount of chloride in ethyl cellulose is reduced to 0.08% by weight or less, even if ethyl cellulose is used as the resin component of the vehicle, the paste viscosity is not likely to increase unduly over time. Regardless of the application method, it is easy to adjust the paste viscosity to an appropriate value for obtaining a smooth and uniform film thickness, so that the surface accuracy of the dielectric layer and the like can be remarkably improved.
第四に、本発明のガラスペーストは、塩化物がNaClであることに特徴付けられる。エチルセルロースに含まれる不純物は、主にNaClであるため、ガラスペースト中のNaCl量を規制する意義は大きい。 Fourth, the glass paste of the present invention is characterized in that the chloride is NaCl. Since impurities contained in ethyl cellulose are mainly NaCl, it is significant to regulate the amount of NaCl in the glass paste.
第五に、本発明のガラスペーストは、ガラス粉末が、ガラス組成として、B2O3を10〜40重量%含有することに特徴付けられる。 Fifth, the glass paste of the present invention is characterized in that the glass powder contains 10 to 40% by weight of B 2 O 3 as a glass composition.
本発明者等は、鋭意努力の結果、ガラス粉末が、ガラス組成として、B2O3を10重量%以上含有する場合、経時的にペースト粘度が上昇しやすいことを見出した。この現象の詳細なメカニズムは明らかではないが、ガラス粉末が、ガラス組成として、B2O3を10重量%以上含有する場合、ガラスペースト中でB2O3が遊離し硼酸イオンとなり、その後、硼酸イオンが樹脂中の水酸基と架橋を形成し、経時的にペースト粘度が著しく上昇するものと推定される。塩化物によるペースト粘度の上昇に加えて、遊離硼酸によるペースト粘度の上昇が生じれば、これらの相乗効果により、平滑で均一な膜厚を得ることが極めて困難となる。特に、ガラスペーストを長期間保管した場合、その傾向が顕著になる。したがって、ガラス粉末が、ガラス組成として、B2O3を10重量%以上含有する場合、ペースト粘度が不当に上昇しやすいことから、ガラスペースト(エチルセルロース)中の塩化物量を規制し、ペースト粘度の上昇を抑制する意義は大きくなる。 As a result of diligent efforts, the present inventors have found that when the glass powder contains 10% by weight or more of B 2 O 3 as a glass composition, the paste viscosity tends to increase with time. Although the detailed mechanism of this phenomenon is not clear, when the glass powder contains 10% by weight or more of B 2 O 3 as a glass composition, B 2 O 3 is liberated into borate ions in the glass paste, and then It is presumed that borate ions form crosslinks with hydroxyl groups in the resin, and the viscosity of the paste increases remarkably over time. If an increase in paste viscosity due to free boric acid occurs in addition to an increase in paste viscosity due to chloride, these synergistic effects make it extremely difficult to obtain a smooth and uniform film thickness. In particular, when the glass paste is stored for a long period, the tendency becomes remarkable. Therefore, when the glass powder contains 10% by weight or more of B 2 O 3 as a glass composition, the paste viscosity tends to increase unreasonably, so the amount of chloride in the glass paste (ethyl cellulose) is regulated, and the paste viscosity The significance of suppressing the rise is greater.
第六に、本発明のガラスペーストは、平面表示装置の誘電体層形成材料または隔壁形成材料に使用することに特徴付けられる。 Sixth, the glass paste of the present invention is characterized by being used as a dielectric layer forming material or a partition wall forming material of a flat display device.
第七に、本発明のガラスペーストは、平面表示装置がPDPであることに特徴付けられる。 Seventh, the glass paste of the present invention is characterized in that the flat display device is a PDP.
また、本発明の誘電体層は、PDPに形成された誘電体層であって、誘電体層中の塩化物の含有量が100ppm以下であることに特徴付けられる。なお、誘電体層中の塩化物の含有量は、JIS K2501に記載の硝酸銀滴定法により測定することができる。 The dielectric layer of the present invention is a dielectric layer formed on the PDP, and is characterized in that the chloride content in the dielectric layer is 100 ppm or less. The content of chloride in the dielectric layer can be measured by a silver nitrate titration method described in JIS K2501.
PDPの誘電体層は、良好な表面精度が求められ、例えば30μmの膜厚に対し±0.5μmの精度が要求される。このような表面精度を満たすべく、誘電体層用ガラスペーストのペースト粘度に対する要求も高い。既述の通り、本発明のガラスペーストを使用すれば、表面精度の高い誘電体層を形成することができるが、ガラスペースト中の塩化物量を60ppm以下に規制すれば、誘電体層中の塩化物の含有量が100ppm以下になり、誘電体層の表面精度を高めることができる。その結果、PDPの誘電体層の絶縁特性等を向上させることができる。ここで、PDPの誘電体層とは、前面ガラス基板上に形成される透明電極を保護する誘電体層や背面ガラス基板上に形成されるアドレス電極を保護する誘電体層が含まれる。 The dielectric layer of the PDP is required to have good surface accuracy, for example, accuracy of ± 0.5 μm is required for a film thickness of 30 μm. In order to satisfy such surface accuracy, there is a high demand for the paste viscosity of the dielectric layer glass paste. As described above, if the glass paste of the present invention is used, a dielectric layer with high surface accuracy can be formed. However, if the amount of chloride in the glass paste is restricted to 60 ppm or less, the chlorination in the dielectric layer is performed. The content of the object is 100 ppm or less, and the surface accuracy of the dielectric layer can be increased. As a result, it is possible to improve the insulating characteristics of the dielectric layer of the PDP. Here, the dielectric layer of the PDP includes a dielectric layer that protects the transparent electrode formed on the front glass substrate and a dielectric layer that protects the address electrode formed on the rear glass substrate.
さらに、上記の誘電体層は、誘電体層中のB2O3含有量が10〜40重量%であることに特徴付けられる。 Furthermore, the dielectric layer is characterized in that the content of B 2 O 3 in the dielectric layer is 10 to 40% by weight.
本発明のガラスペーストにおいて、ガラスペースト中の塩化物量は60ppm以下、好ましくは40ppm以下、より好ましくは25ppm以下、更に好ましくは20ppm以下である。ガラスペースト中の塩化物量が60ppmより多くなると、経時的にペースト粘度が不当に上昇し、平滑で均一な膜厚を得ることが困難になる。特に、長期間保管したガラスペーストを使用する場合、その傾向が顕著となる。なお、ガラスペーストの材料コストを考慮すれば、ガラスペースト中の塩化物量は、5ppm以上に調節するのが目安となる。 In the glass paste of the present invention, the amount of chloride in the glass paste is 60 ppm or less, preferably 40 ppm or less, more preferably 25 ppm or less, and still more preferably 20 ppm or less. If the amount of chloride in the glass paste exceeds 60 ppm, the paste viscosity will unduly increase over time, making it difficult to obtain a smooth and uniform film thickness. In particular, when a glass paste stored for a long time is used, the tendency becomes remarkable. In consideration of the material cost of the glass paste, it is a guideline that the amount of chloride in the glass paste is adjusted to 5 ppm or more.
本発明のガラスペーストにおいて、エチルセルロース中の塩化物量は0.08重量%以下、好ましくは0.06重量%以下、より好ましくは0.04重量%以下、更に好ましくは0.03重量%以下である。ガラスペースト中の塩化物量が0.08重量%より多くなると、経時的にペースト粘度が不当に上昇し、長期間保管したガラスペーストを使用する場合、平滑で均一な膜厚を得ることが困難になる。なお、エチルセルロースの製造コストを考慮すれば、ガラスペースト中の塩化物量は、0.008重量%以上に調節するのが目安となる。 In the glass paste of the present invention, the amount of chloride in ethyl cellulose is 0.08% by weight or less, preferably 0.06% by weight or less, more preferably 0.04% by weight or less, and further preferably 0.03% by weight or less. . If the amount of chloride in the glass paste exceeds 0.08% by weight, the viscosity of the paste will unduly increase over time, making it difficult to obtain a smooth and uniform film thickness when using a glass paste stored for a long period of time. Become. In consideration of the production cost of ethyl cellulose, the amount of chloride in the glass paste is adjusted to 0.008% by weight or more.
本発明のガラスペーストは、主成分として、ガラス粉末、ビークルを含有する。さらに、必要に応じて、ガラスペーストにセラミック粉末等を添加してもよい。 The glass paste of the present invention contains glass powder and a vehicle as main components. Furthermore, you may add a ceramic powder etc. to a glass paste as needed.
以下、ガラスペーストの各構成成分について説明する。なお、いずれの構成成分についても、塩化物が極力混入しないように不純物の管理を十分に行う必要があることは言うまでもない。 Hereinafter, each component of the glass paste will be described. Needless to say, it is necessary to sufficiently manage impurities so that chlorides are not mixed in as much as possible.
ガラス粉末は、高い耐電圧を有する誘電体層や実用的な焼結強度を有する隔壁を形成するための成分であり、その含有量は30〜90重量%、好ましくは50〜70重量%である。ガラス粉末の含有量が30重量%より少ないと、緻密な誘電体層や隔壁を形成し難くなる。また、ガラス粉末の含有量が90重量%より多いと、相対的にビークルの含有量が少なくなるため、ペースト粘度を調整し難くなる。 The glass powder is a component for forming a dielectric layer having a high withstand voltage and a partition wall having a practical sintering strength, and its content is 30 to 90% by weight, preferably 50 to 70% by weight. . When the content of the glass powder is less than 30% by weight, it is difficult to form a dense dielectric layer or partition. On the other hand, when the content of the glass powder is more than 90% by weight, the content of the vehicle is relatively reduced, and it is difficult to adjust the paste viscosity.
既述の通り、粉末ガラスが、ガラス組成として、B2O3を10重量%以上(好ましくは10〜40重量%、より好ましくは15〜35重量%)含有している場合、経時的にペースト粘度が上昇しやすいことから、ガラスペースト(エチルセルロース)中の塩化物量を低減する意義が大きくなる。なお、B2O3の含有量が40重量%より多いと、ガラスが分相しやすくなる。 As described above, when the powder glass contains 10% by weight or more (preferably 10 to 40% by weight, more preferably 15 to 35% by weight) of B 2 O 3 as a glass composition, the paste is aged over time. Since the viscosity is likely to increase, the significance of reducing the amount of chloride in the glass paste (ethyl cellulose) is increased. Incidentally, the content of B 2 O 3 is more than 40 wt%, the glass is likely to undergo phase separation.
なお、ガラス粉末が、ガラス組成として、アルカリ金属酸化物を合量で10重量%以上および/またはアルカリ土類金属酸化物を合量で15重量%以上含有する場合も、経時的にペースト粘度が上昇しやすい傾向があるため、ガラスペースト(エチルセルロース)中の塩化物量を規制する意義が大きくなる。 Even when the glass powder contains 10% by weight or more of the total amount of alkali metal oxide and / or 15% by weight or more of the total amount of alkaline earth metal oxide as the glass composition, Since it tends to rise, the significance of regulating the amount of chloride in the glass paste (ethylcellulose) is increased.
また、本発明のガラスペーストにおいて、ガラス粉末として、PbO−B2O3系ガラス粉末、ZnO−Bi2O3−B2O3系ガラス粉末、ZnO−B2O3−R2O(R2Oは、Li2O+Na2O+K2Oを表す)系ガラス粉末は、熱的安定性が良好であるため、好適である。 In the glass paste of the present invention, as the glass powder, PbO—B 2 O 3 glass powder, ZnO—Bi 2 O 3 —B 2 O 3 glass powder, ZnO—B 2 O 3 —R 2 O (R 2 O represents Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) based glass powder is preferable because of its good thermal stability.
PbO−B2O3系ガラス粉末は、ガラス組成として、重量%でPbO 30〜55%、B2O3 10〜40%、SiO2 1〜15%、ZnO 0〜30%、MgO+CaO+SrO+BaO 0〜30%、Bi2O3 0〜30%含有することが好ましく、PbO 40〜50%、B2O3 15〜35%、SiO2 2〜10%、ZnO 10〜30%、MgO+CaO+SrO+BaO 3〜20%、Bi2O3 0〜20%含有することがより好ましい。このようにガラス組成範囲を規制すれば、500〜600℃の焼成で良好な流動性を示し、また絶縁特性に優れたガラス粉末を得ることができる。
PbO-B 2 O 3 -based glass powder, a glass composition, PbO 30 to 55% by weight%, B 2 O 3 10~40% ,
ガラス組成範囲を上記のように限定した理由を以下に示す。 The reason for limiting the glass composition range as described above will be described below.
PbOは、軟化点を下げる成分であり、その含有量は30〜55%、好ましくは40〜50%である。PbOの含有量が30%より少なくなると、軟化点が高くなりすぎる場合がある。また、PbOの含有量が55%より多くなると、熱膨張係数が高くなりすぎる場合がある。 PbO is a component that lowers the softening point, and its content is 30 to 55%, preferably 40 to 50%. If the PbO content is less than 30%, the softening point may be too high. On the other hand, if the PbO content exceeds 55%, the thermal expansion coefficient may be too high.
B2O3は、ガラス化範囲を拡げる成分であり、その含有量は10〜40%、好ましくは15〜35%である。B2O3の含有量が10%より少なくなると、ガラス化が困難となる。B2O3の含有量が40%より多くなると、ガラスが分相しやすくなるため好ましくない。 B 2 O 3 is a component that expands the vitrification range, and its content is 10 to 40%, preferably 15 to 35%. If the content of B 2 O 3 is less than 10%, vitrification becomes difficult. When the content of B 2 O 3 is more than 40%, it is not preferable because the glass tends to phase-separate.
SiO2は、ガラスの骨格となる成分であり、その含有量は1〜15%、好ましくは2〜10%である。SiO2の含有量が1%より少なくなると、ガラス化が困難となる。SiO2の含有量が15%より多くなると、軟化点が高くなりすぎるおそれがある。 SiO 2 is a component that becomes a glass skeleton, and its content is 1 to 15%, preferably 2 to 10%. If the content of SiO 2 is less than 1%, vitrification becomes difficult. If the SiO 2 content exceeds 15%, the softening point may be too high.
ZnOは、熱膨張係数を上げずに軟化点を調整することができる成分であり、その含有量は0〜30%、好ましくは10〜30%である。ZnOの含有量が30%より多くなると、ガラスが失透しやすくなる。 ZnO is a component that can adjust the softening point without increasing the thermal expansion coefficient, and its content is 0 to 30%, preferably 10 to 30%. When the content of ZnO exceeds 30%, the glass tends to devitrify.
MgO、CaO、SrO、BaOは、いずれも熱的安定性を高める成分であり、これらの成分の含有量は合量で0〜30%、好ましくは3〜20%である。これらの成分の合量が30%より多くなると、ガラス組成のバランスを欠き、逆に焼成時にガラスが失透しやすくなる。 MgO, CaO, SrO and BaO are all components that enhance the thermal stability, and the total content of these components is 0 to 30%, preferably 3 to 20%. When the total amount of these components exceeds 30%, the glass composition is not balanced, and conversely, the glass tends to devitrify during firing.
Bi2O3は、軟化点を下げる成分であり、その含有量は0〜30%、好ましくは0〜20%である。Bi2O3の含有量が30%より多くなると、熱膨張係数が高くなりすぎる場合がある。 Bi 2 O 3 is a component that lowers the softening point, and its content is 0 to 30%, preferably 0 to 20%. When the content of Bi 2 O 3 exceeds 30%, the thermal expansion coefficient may be too high.
上記成分以外にも他の成分を25%まで含有させることが可能である。 In addition to the above components, it is possible to contain other components up to 25%.
また、PbO−B2O3系ガラス粉末は、以下のガラス組成を有するガラス粉末も好適である。つまり、PbO−B2O3系ガラス粉末は、ガラス組成として、重量%でPbO 15〜45%、B2O3 10〜40%、SiO2 1〜15%、Al2O3 0〜10%、ZnO 0〜40%、MgO+CaO+SrO+BaO 5〜30%含有することが好ましく、PbO 20〜35%、B2O3 10〜30%、SiO2 2〜9%、Al2O3 2〜7%、ZnO 15〜35%、MgO+CaO+SrO+BaO 10〜25%含有することがより好ましい。このようにガラス組成範囲を規制すれば、500〜600℃の焼成で良好な流動性を示し、また絶縁特性に優れたガラス粉末を得ることができる。 Further, PbO-B 2 O 3 based glass powder, the glass powder is also suitable to have a glass composition below. That is, the PbO—B 2 O 3 glass powder is 15% to 45% PbO, 10% to 40% B 2 O 3 , 1% to 15% SiO 2 , and 0% to 10% Al 2 O 3 as a glass composition. ZnO 0-40%, MgO + CaO + SrO + BaO 5-30%, PbO 20-35%, B 2 O 3 10-30%, SiO 2 2-9%, Al 2 O 3 2-7%, ZnO It is more preferable to contain 15-35% and MgO + CaO + SrO + BaO 10-25%. If the glass composition range is regulated in this way, glass powder exhibiting good fluidity upon firing at 500 to 600 ° C. and excellent in insulating properties can be obtained.
ガラス組成範囲を上記のように限定した理由を以下に示す。 The reason for limiting the glass composition range as described above will be described below.
PbOは、軟化点を下げることができる成分であり、その含有量は15〜45%、好ましくは20〜35%である。PbOの含有量が15%より少なくなると、軟化点が高くなりすぎる場合がある。一方、PbOの含有量が45%より多くなると、熱膨張係数が高くなりすぎる場合がある。 PbO is a component that can lower the softening point, and its content is 15 to 45%, preferably 20 to 35%. If the PbO content is less than 15%, the softening point may be too high. On the other hand, if the content of PbO exceeds 45%, the thermal expansion coefficient may become too high.
B2O3は、ガラス化範囲を拡げる成分であり、その含有量は10〜40%、好ましくは10〜30%である。B2O3の含有量が10%より少なくなると、ガラス化が困難となる。一方、B2O3の含有量が40%より多くなると、ガラスが分相しやすくなるため好ましくない。 B 2 O 3 is a component that expands the vitrification range, and its content is 10 to 40%, preferably 10 to 30%. If the content of B 2 O 3 is less than 10%, vitrification becomes difficult. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is more than 40%, the glass tends to phase-separate, which is not preferable.
SiO2は、ガラスの骨格となる成分であり、その含有量は1〜15%、好ましくは2〜9%である。SiO2の含有量が1%より少なくなると、ガラス化が困難となる。一方、SiO2の含有量が15%より多くなると、軟化点が高くなりすぎる場合がある。 SiO 2 is a component that becomes a skeleton of the glass, and its content is 1 to 15%, preferably 2 to 9%. If the content of SiO 2 is less than 1%, vitrification becomes difficult. On the other hand, if the content of SiO 2 exceeds 15%, the softening point may be too high.
ZnOは、熱膨張係数を上げずに軟化点を調整することができる成分であり、その含有量は0〜40%、好ましくは15〜35%である。ZnOの含有量が40%より多くなると、ガラスが失透しやすくなる。 ZnO is a component that can adjust the softening point without increasing the thermal expansion coefficient, and its content is 0 to 40%, preferably 15 to 35%. When the content of ZnO exceeds 40%, the glass tends to devitrify.
上記成分以外にも他の成分を25%まで含有させることが可能である。 In addition to the above components, it is possible to contain other components up to 25%.
ZnO−Bi2O3−B2O3系ガラス粉末は、ガラス組成として、重量%でZnO 25〜45%、Bi2O3 15〜35%、B2O3 10〜30%、SiO2 0〜8%、MgO+CaO+SrO+BaO 0〜24%含有することが好ましく、ZnO 30〜40%、Bi2O3 20〜30%、B2O3 17〜27%、SiO2 3〜7%、MgO+CaO+SrO+BaO 10〜20%含有することがより好ましい。このようにガラス組成範囲を規制すれば、500〜600℃の焼成で良好な流動性を示し、また絶縁特性に優れたガラス粉末を得ることができる。
ZnO-Bi 2 O 3 -B 2 O 3 based glass powder, a glass composition, 25 to 45% ZnO by weight%, Bi 2 O 3 15~35% , B 2 O 3 10~30%,
ガラス組成範囲を上記のように限定した理由を以下に示す。 The reason for limiting the glass composition range as described above will be described below.
ZnOは、熱膨張係数を下げるとともに、軟化点を下げる成分であり、その含有量は25〜45%、好ましくは30〜40%である。ZnOの含有量が25%より少なくなると、軟化点が600℃を超えるおそれがある。一方、ZnOの含有量が45%より多くなると、焼成時にガラスが失透しやすくなる。 ZnO is a component that lowers the thermal expansion coefficient and lowers the softening point, and its content is 25 to 45%, preferably 30 to 40%. If the ZnO content is less than 25%, the softening point may exceed 600 ° C. On the other hand, when the content of ZnO exceeds 45%, the glass tends to devitrify during firing.
Bi2O3は、軟化点を下げる成分であり、その含有量は15〜35%、好ましくは20〜30%である。Bi2O3の含有量が15%より少なくなると、軟化点が600℃を超えるおそれがある。一方、Bi2O3の含有量が35%より多くなると、ガラスが黒褐色に着色しやすくなる。 Bi 2 O 3 is a component that lowers the softening point, and its content is 15 to 35%, preferably 20 to 30%. When the content of Bi 2 O 3 is less than 15%, the softening point may exceed 600 ° C. On the other hand, when the content of Bi 2 O 3 exceeds 35%, the glass is easily colored blackish brown.
B2O3は、ガラス化範囲を拡げる成分であり、その含有量は10〜30%、好ましくは17〜27%である。B2O3の含有量が10%より少なくなると、ガラス化が困難となる。一方、B2O3の含有量が30%より多くなると、ガラスが分相しやすくなるため好ましくない。 B 2 O 3 is a component that expands the vitrification range, and its content is 10 to 30%, preferably 17 to 27%. If the content of B 2 O 3 is less than 10%, vitrification becomes difficult. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is more than 30%, the glass tends to phase-separate, which is not preferable.
SiO2は、ガラスの骨格成分であり、その含有量は0〜8%、好ましくは3〜7%である。SiO2の含有量が8%より多くなると、軟化点が600℃を超えるおそれがある。 SiO 2 is a skeletal component of glass, and its content is 0 to 8%, preferably 3 to 7%. If the content of SiO 2 exceeds 8%, the softening point may exceed 600 ° C.
MgO、CaO、SrO、BaOは、いずれも熱膨張係数を高める成分であり、これらの成分の含有量は合量で0〜24%、好ましくは10〜20%である。これらの成分の合量が24%より多くなると、焼成時にガラスが失透しやすくなる。 MgO, CaO, SrO, and BaO are all components that increase the thermal expansion coefficient, and the total content of these components is 0 to 24%, preferably 10 to 20%. If the total amount of these components exceeds 24%, the glass tends to devitrify during firing.
上記成分以外にも他の成分を25%まで含有させることが可能である。 In addition to the above components, it is possible to contain other components up to 25%.
ZnO−B2O3−R2O系ガラス粉末は、ガラス組成として、重量%でZnO 20〜55%、B2O3 10〜45%、K2O 0〜20%、SiO2 0〜20%、Nb2O5+La2O3+WO3 0〜30%含有することが好ましく、ZnO 25〜53%、B2O3 15〜40%、K2O 3〜15%、Li2O+Na2O 0〜10%、SiO2 3〜15%、Nb2O5+La2O3+WO3 1〜25%含有することがより好ましい。このようにガラス組成範囲を規制すれば、500〜600℃の焼成で良好な流動性を示し、しかも電極成分であるAgやCuとの反応による黄変現象が生じにくいガラス粉末を得ることができる。
ZnO—B 2 O 3 —R 2 O glass powder has a glass composition of ZnO 20 to 55%, B 2 O 3 10 to 45%, K 2 O 0 to 20%, SiO 2 0 to 20% by weight. %, Nb 2 O 5 + La 2 O 3 + WO 3 0-30%, ZnO 25-53%, B 2 O 3 15-40%, K 2 O 3-15%, Li 2 O + Na 2 O 0~10%, SiO 2 3~15%, Nb 2
ガラス組成範囲を上記のように限定した理由を以下に示す。 The reason for limiting the glass composition range as described above will be described below.
ZnOは、ガラスを構成する主成分であるとともに、軟化点を下げる成分であり、その含有量は20〜55%、好ましくは25〜53%である。ZnOの含有量が20%より少なくなると、上記効果が得難くなる。一方、ZnOの含有量が55%より多くなると、ガラスが結晶化し易くなる傾向にあり、ガラスの流動性が損なわれやすい。 ZnO is a main component constituting the glass and a component that lowers the softening point, and its content is 20 to 55%, preferably 25 to 53%. When the ZnO content is less than 20%, the above effect is difficult to obtain. On the other hand, if the content of ZnO exceeds 55%, the glass tends to be crystallized, and the fluidity of the glass tends to be impaired.
B2O3は、ガラスの骨格を形成するとともに、ガラス化範囲を拡げる成分であり、その含有量は10〜45%、好ましくは15〜40%である。B2O3の含有量が10%より少なくなると、ガラスが結晶化し易くなる。一方、B2O3の含有量が45%より多くなると、軟化点が高くなる傾向にあり、600℃以下の温度で焼成しにくくなる。また、熱膨張係数がガラス基板より大きくなる傾向にあり、ガラス基板の熱膨張係数と整合し難くなる。 B 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton and expands the vitrification range, and its content is 10 to 45%, preferably 15 to 40%. When the content of B 2 O 3 is less than 10%, the glass is easily crystallized. On the other hand, when the content of B 2 O 3 is more than 45%, the softening point tends to be high, and it becomes difficult to fire at a temperature of 600 ° C. or lower. In addition, the thermal expansion coefficient tends to be larger than that of the glass substrate, making it difficult to match the thermal expansion coefficient of the glass substrate.
K2Oは、軟化点を低下させたり、熱膨張係数を調整したりする働きがあり、また電極成分であるAgやCuとの反応による黄変を抑制する成分であり、その含有量は0〜20%、好ましくは3〜15%である。K2Oの含有量が20%より多くなると、熱膨張係数がガラス基板より大きくなる傾向にあり、ガラス基板の熱膨張係数と整合し難くなる。 K 2 O has a function of lowering the softening point and adjusting the thermal expansion coefficient, and is a component that suppresses yellowing due to reaction with Ag and Cu as electrode components, and its content is 0. -20%, preferably 3-15%. When the content of K 2 O exceeds 20%, the thermal expansion coefficient tends to be larger than that of the glass substrate, and it becomes difficult to match the thermal expansion coefficient of the glass substrate.
SiO2は、ガラスの骨格を形成する成分であり、その含有量は0〜20%、好ましくは3〜15%である。SiO2の含有量が20%より多くなると、軟化点が高くなる傾向にあり、600℃以下の温度で焼成しにくくなる。 SiO 2 is a component that forms a glass skeleton, and its content is 0 to 20%, preferably 3 to 15%. When the content of SiO 2 exceeds 20%, the softening point tends to be high, and it becomes difficult to fire at a temperature of 600 ° C. or lower.
Nb2O5、La2O3およびWO3は、誘電率を向上させ、絶縁性を向上させる成分であり、これらの成分は合量で0〜30%、好ましくは1〜25%、より好ましくは3〜20%である。これらの成分の合量が30%より多くなると、ガラスが結晶化しやすくなることに加えて、軟化点が高くなり、600℃以下の温度で焼成できなくなったりする。 Nb 2 O 5 , La 2 O 3 and WO 3 are components that improve the dielectric constant and improve the insulation, and these components are 0 to 30% in total, preferably 1 to 25%, more preferably Is 3 to 20%. If the total amount of these components is more than 30%, the glass will be easily crystallized, and the softening point will be high, making it impossible to fire at a temperature of 600 ° C. or lower.
また、ガラス組成として、上記成分に加えて、以下の成分を更に含有させることができる。 Moreover, as a glass composition, in addition to the said component, the following components can further be contained.
Al2O3は、ガラスの分相性を抑制するとともに、耐候性を向上させる成分であり、その含有量は0〜5%、好ましくは0〜3%である。Al2O3の含有量が5%より多くなると、軟化点が高くなる傾向にあり、600℃以下の温度で焼成しにくくなる。 Al 2 O 3 is a component that suppresses the phase separation of the glass and improves the weather resistance, and its content is 0 to 5%, preferably 0 to 3%. When the content of Al 2 O 3 is more than 5%, the softening point tends to increase, and it becomes difficult to fire at a temperature of 600 ° C. or lower.
Li2OやNa2Oは、ガラスを低融点化させたり、熱膨張係数を調整したりするために添加する成分であり、それらの成分は合量で0〜10%、好ましくは0〜5%である。これらの成分の合量が10%より多くなると、結晶が析出しやすくなる傾向がある。また、K2Oを使用しても電極との反応による黄変を防止することが困難になる。 Li 2 O and Na 2 O are components added to lower the melting point of the glass or adjust the thermal expansion coefficient, and these components are combined in an amount of 0 to 10%, preferably 0 to 5%. %. When the total amount of these components exceeds 10%, crystals tend to precipitate. Even if K 2 O is used, it is difficult to prevent yellowing due to reaction with the electrode.
CaO、SrOおよびBaOは、軟化点を低下させたり、熱膨張係数を調整したりするために添加する成分であり、これらの成分は合量で0〜20%である。これらの成分の合量が20%より多くなると、熱膨張係数がガラス基板より大きくなる傾向にあり、ガラス基板の熱膨張係数と整合し難くなる。 CaO, SrO and BaO are components added to lower the softening point or adjust the thermal expansion coefficient, and these components are 0 to 20% in total. When the total amount of these components exceeds 20%, the thermal expansion coefficient tends to be larger than that of the glass substrate, and it becomes difficult to match the thermal expansion coefficient of the glass substrate.
それ以外にも、軟化点を低下させるために、Cs2OやRb2O等を合量で10%まで、AgやCuとの反応による黄変をより一層抑制するために、CuO、Bi2O3、Sb2O3、CeO2、MnO等を合量で10%まで、ガラスを安定化させたり、耐水性や耐薬品性を向上させたりするために、TiO2、ZrO2、SnO2、Ta2O5、P2O5等を合量で10%まで添加することができる。 In addition, in order to lower the softening point, the total amount of Cs 2 O, Rb 2 O, etc. is up to 10%, and in order to further suppress yellowing due to reaction with Ag and Cu, CuO, Bi 2 TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 in order to stabilize glass and improve water resistance and chemical resistance up to 10% in total amount of O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , MnO and the like. , Ta 2 O 5 , P 2 O 5 and the like can be added up to 10% in total.
樹脂は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分であり、その含有量は0.1〜40重量%、特に1〜20重量%の範囲にあることが好ましい。樹脂の含有量が0.1重量%より少ないと、乾燥後の膜強度が低下する虞が生じる。一方、樹脂の含有量が40重量%より多いと、ペースト粘度が高くなりすぎるとともに、樹脂の分解揮発に長時間を要し、PDPの生産効率の低下を招く。 The resin is a component that increases the film strength after drying and imparts flexibility, and its content is preferably in the range of 0.1 to 40% by weight, particularly 1 to 20% by weight. If the resin content is less than 0.1% by weight, the film strength after drying may decrease. On the other hand, when the resin content is more than 40% by weight, the paste viscosity becomes too high, and it takes a long time for decomposition and volatilization of the resin, leading to a decrease in production efficiency of PDP.
樹脂として、種々の材料を使用することができるが、特に、エチルセルロースは、膜の平滑性を確保する上で好適である。誘電体層を形成する場合、エチルセルロースの含有量は1〜8重量%、特に3〜7重量%が好ましい。隔壁を形成する場合、エチルセルロースの含有量は0.5〜5重量%、特に1.5〜3重量%が好ましい。また、樹脂として、エチルセルロースに加えて、更にポリブチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート等を添加することができる。 Various materials can be used as the resin. In particular, ethyl cellulose is suitable for ensuring the smoothness of the film. When the dielectric layer is formed, the content of ethyl cellulose is preferably 1 to 8% by weight, particularly 3 to 7% by weight. When the partition is formed, the content of ethyl cellulose is preferably 0.5 to 5% by weight, particularly 1.5 to 3% by weight. Further, as the resin, in addition to ethyl cellulose, polybutyl methacrylate, polyvinyl butyral, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, and the like can be further added.
可塑剤は、乾燥速度をコントロールするとともに、乾燥膜に柔軟性を与える成分であり、その含有量は0〜50重量%、特に0.1〜30重量%、より好ましくは0.1〜20重量%の範囲にあることが好ましい。可塑剤の含有量が50重量%より多いと、ペースト粘度を調節し難くなる。可塑剤としてはブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用する。 The plasticizer is a component that controls the drying speed and imparts flexibility to the dry film, and the content thereof is 0 to 50% by weight, particularly 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 20% by weight. % Is preferable. When the content of the plasticizer is more than 50% by weight, it is difficult to adjust the paste viscosity. As the plasticizer, butylbenzyl phthalate, dioctyl phthalate, diisooctyl phthalate, dicapryl phthalate, dibutyl phthalate and the like can be used, and these are used alone or in combination.
溶剤は、ペースト化するための成分であり、その含有量は5〜60重量%、特に20〜50重量%の範囲にあることが好ましい。溶剤の含有量が5重量%より少ないと、ペースト粘度が高くなりすぎるおそれがある。溶剤の含有量が60重量%より多いと、ガラスペーストの粘度が低くなりすぎるおそれがある。溶剤は、ターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタジオールモノイソブチレート等を単独または混合して使用することができる。 The solvent is a component for making a paste, and the content thereof is preferably in the range of 5 to 60% by weight, particularly 20 to 50% by weight. If the solvent content is less than 5% by weight, the paste viscosity may be too high. If the content of the solvent is more than 60% by weight, the viscosity of the glass paste may be too low. As the solvent, terpineol, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentadiol monoisobutyrate or the like can be used alone or in combination.
上記成分以外にも、ガラスペーストの流動性、焼結性あるいは熱膨張係数を調整するために、アルミナ、ジルコニア等のセラミック粉末を10重量%まで添加することができる。また、ガラスペーストのポットライフを長期化するために、界面活性剤を3重量%まで添加することができる。さらに、ペースト粘度の低下や樹脂の特性劣化を防止するために、酸化防止剤を3重量%まで添加することができる。 In addition to the above components, ceramic powders such as alumina and zirconia can be added up to 10% by weight in order to adjust the fluidity, sinterability or thermal expansion coefficient of the glass paste. In order to prolong the pot life of the glass paste, a surfactant can be added up to 3% by weight. Furthermore, an antioxidant can be added up to 3% by weight in order to prevent a decrease in paste viscosity and a deterioration in resin properties.
本発明のガラスペーストは、平面表示装置の誘電体層または隔壁の形成に使用することが好ましい。平面表示装置の誘電体層や隔壁には、高い表面精度が要求される。また、これらの用途に使用するガラスペーストには、ペースト粘度の安定化および長期保管性も要求される。したがって、本発明のガラスペーストはこれらの用途に好適に使用することができる。ここで、平面表示装置には、PDP、フィールドエミッションディスプレイ、蛍光表示管等が含まれる。 The glass paste of the present invention is preferably used for forming a dielectric layer or a partition of a flat display device. High surface accuracy is required for dielectric layers and barrier ribs of flat display devices. In addition, the glass paste used for these applications is required to have stable paste viscosity and long-term storage. Therefore, the glass paste of this invention can be used conveniently for these uses. Here, the flat display device includes a PDP, a field emission display, a fluorescent display tube, and the like.
次に、誘電体層を形成する方法を説明する。まず、PDPに用いられる前面ガラス基板を用意する。次に、スクリーン印刷法や一括コート法等を用いて、ガラスペーストを前面ガラス基板上に塗布し、膜厚30〜100μmの塗布層を形成する。なお、前面ガラス基板には、予め電極が形成されており、ガラスペーストの塗布はその上に行う。続いて得られた塗布層を80〜120℃程度の温度で乾燥させ、乾燥膜を得る。その後、この乾燥膜を500〜600℃程度の温度で5〜15分間程度焼成することにより、誘電体層を形成することができる。 Next, a method for forming the dielectric layer will be described. First, a front glass substrate used for PDP is prepared. Next, using a screen printing method, a batch coating method, or the like, a glass paste is applied onto the front glass substrate to form a coating layer having a thickness of 30 to 100 μm. In addition, the electrode is previously formed in the front glass substrate, and application | coating of a glass paste is performed on it. Subsequently, the obtained coating layer is dried at a temperature of about 80 to 120 ° C. to obtain a dry film. Then, a dielectric layer can be formed by baking this dried film at a temperature of about 500 to 600 ° C. for about 5 to 15 minutes.
本発明の誘電体層において、誘電体層中の塩化物の含有量は100ppm以下、好ましくは75ppm以下、より好ましくは60ppm以下、更に好ましくは35ppm以下である。誘電体層中の塩化物の含有量が100ppmより多いと、誘電体層の表面精度が悪化しやすいことから、誘電体層の絶縁特性や透明性等が劣化しやすく、PDPの製品特性が悪化しやすくなる。 In the dielectric layer of the present invention, the chloride content in the dielectric layer is 100 ppm or less, preferably 75 ppm or less, more preferably 60 ppm or less, and even more preferably 35 ppm or less. If the content of chloride in the dielectric layer is more than 100 ppm, the surface accuracy of the dielectric layer is likely to deteriorate, so that the insulating properties and transparency of the dielectric layer are likely to deteriorate, and the product characteristics of the PDP deteriorate. It becomes easy to do.
本発明の誘電体層において、誘電体層中のB2O3含有量は10重量%以上(より好ましくは10〜40重量%、特に好ましくは15〜35重量%)であることが好ましい。誘電体層中のB2O3含有量を上記範囲であれば、本発明のガラスペーストの場合と同様にして、本発明の作用効果を最大限に享受することが可能となる。 In the dielectric layer of the present invention, the B 2 O 3 content in the dielectric layer is preferably 10% by weight or more (more preferably 10 to 40% by weight, particularly preferably 15 to 35% by weight). When the content of B 2 O 3 in the dielectric layer is within the above range, it is possible to enjoy the effects of the present invention to the maximum as in the case of the glass paste of the present invention.
本発明の誘電体層において、誘電体層の平均表面粗さRaは、0.75μm未満が好ましく、0.6μm以下がより好ましく、0.3μm以下が更に好ましい。誘電体層の平均表面粗さRaが0.75μm以上であると、誘電体層の電気絶縁性が低下しやすくなる。また、本発明の誘電体層において、誘電体層に深さ10μm、好ましくは深さ8μmを超える亀裂が認められないことが好ましい。誘電体層に深さ10μmを超える亀裂があると、誘電体層の電気絶縁性が低下しやすくなる。なお、上記表面特性は、触針式表面粗さ計で測定を行ったときの値である。 In the dielectric layer of the present invention, the average surface roughness Ra of the dielectric layer is preferably less than 0.75 μm, more preferably 0.6 μm or less, and further preferably 0.3 μm or less. When the average surface roughness Ra of the dielectric layer is 0.75 μm or more, the electrical insulation of the dielectric layer tends to be lowered. In the dielectric layer according to the present invention, it is preferable that no crack exceeding 10 μm in depth, preferably 8 μm in depth, is observed in the dielectric layer. If there is a crack exceeding 10 μm in depth in the dielectric layer, the electrical insulation of the dielectric layer tends to decrease. In addition, the said surface characteristic is a value when it measures with a stylus type surface roughness meter.
隔壁を形成する方法を説明する。まず、PDPに用いられる背面ガラス基板を用意する。次に、スクリーン印刷法や一括コート法等を用いて、ガラスペーストを背面ガラス基板上に塗布し、膜厚30〜500μm、好ましくは200〜500μmの塗布層を形成する。なお、背面ガラス基板には、予め電極が形成されており、更には電極上に誘電体層が形成されており、ガラスペーストの塗布はその上に行う。得られた塗布層を80〜120℃程度の温度で乾燥させ、乾燥膜を得る。その後、乾燥膜上にレジスト膜に形成し、露光、現像する。続いて、サンドブラスト法で不要な部分を除去した後、500〜600℃程度の温度で5〜15分間程度焼成する。このようにして所定形状の隔壁を得ることができる。 A method for forming the partition walls will be described. First, a rear glass substrate used for PDP is prepared. Next, using a screen printing method, a batch coating method, or the like, a glass paste is applied on the rear glass substrate to form a coating layer having a thickness of 30 to 500 μm, preferably 200 to 500 μm. Note that an electrode is formed on the rear glass substrate in advance, and further a dielectric layer is formed on the electrode, and the glass paste is applied thereon. The obtained coating layer is dried at a temperature of about 80 to 120 ° C. to obtain a dry film. Thereafter, a resist film is formed on the dry film, exposed and developed. Subsequently, after unnecessary portions are removed by a sandblasting method, baking is performed at a temperature of about 500 to 600 ° C. for about 5 to 15 minutes. In this way, a partition having a predetermined shape can be obtained.
本発明の隔壁において、隔壁中の塩化物の含有量は60ppm以下、好ましくは50ppm以下、より好ましくは40ppm以下、更に好ましくは30ppm以下である。隔壁中の塩化物の含有量が60ppmより多いと、隔壁の表面精度が悪化しやすいことから、隔壁に欠け等の欠陥が生じやすく、PDPの製品特性が悪化しやすくなる。 In the partition wall of the present invention, the chloride content in the partition wall is 60 ppm or less, preferably 50 ppm or less, more preferably 40 ppm or less, and even more preferably 30 ppm or less. If the content of chloride in the partition wall is more than 60 ppm, the surface accuracy of the partition wall is likely to deteriorate, so that defects such as chipping are likely to occur in the partition wall, and the product characteristics of the PDP are likely to deteriorate.
本発明の隔壁において、隔壁中のB2O3含有量は5重量%以上(より好ましくは5〜40重量%、更に好ましくは10〜40重量%、特に好ましくは15〜35重量%)であることが好ましい。隔壁中のB2O3含有量を上記範囲であれば、本発明のガラスペーストの場合と同様にして、本発明の作用効果を最大限に享受することが可能となる。なお、隔壁を構成するガラス組成中のB2O3含有量は、10〜40重量%が好ましく、15〜35重量%がより好ましい。 In the partition wall of the present invention, the content of B 2 O 3 in the partition wall is 5% by weight or more (more preferably 5 to 40% by weight, still more preferably 10 to 40% by weight, particularly preferably 15 to 35% by weight). It is preferable. When the content of B 2 O 3 in the partition wall is in the above range, it is possible to enjoy the effects of the present invention to the maximum as in the case of the glass paste of the present invention. Incidentally, B 2 O 3 content in the glass composition constituting the partition wall is preferably 10 to 40 wt%, more preferably 15 to 35 wt%.
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
<実験1>
表1〜4は、本発明の実施例(No.1〜3、6〜8、11〜13、16〜18)および比較例(No.4、5、9、10、14、15、19、20)を示している。
<
Tables 1-4 show examples (Nos. 1-3, 6-8, 11-13, 16-18) of the present invention and comparative examples (Nos. 4, 5, 9, 10, 14, 15, 19, 20).
まず、表1〜4に記載のガラス組成となるように、ガラス原料を調合し、得られたガラスバッチを白金るつぼに投入し、1300℃で2時間溶融した。次に、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出し、薄片状のガラスを作製した後、このガラスをボールミルで粉砕加工した。続いて、得られた粉末状のガラスを分級し、平均粒子径D50が2μmのガラス粉末を作製した。 First, glass raw materials were prepared so as to have the glass compositions shown in Tables 1 to 4, and the obtained glass batch was put into a platinum crucible and melted at 1300 ° C. for 2 hours. Next, the molten glass was poured onto a carbon plate to produce a flaky glass, and this glass was pulverized with a ball mill. Subsequently, the obtained powdery glass was classified to prepare a glass powder having an average particle diameter D 50 of 2 μm.
表1〜4に記載のガラス組成を有するガラス粉末65重量%と表1〜4に記載のビークル35重量%を混合し、両者を均一に攪拌した後、三本ロールミルで混練分散することにより、表1〜4に記載のガラスペーストを作製した。なお、ガラスペーストの作製の際、気泡や凝集物が発生しないように留意した。 By mixing 65% by weight of the glass powder having the glass composition described in Tables 1 to 4 and 35% by weight of the vehicle described in Tables 1 to 4 and stirring them uniformly, kneading and dispersing with a three roll mill, Glass pastes described in Tables 1 to 4 were prepared. Note that bubbles and aggregates were not generated during the production of the glass paste.
ペースト中の塩化物の含有量は、JIS K2501に準拠した方法により測定した。同様にして、樹脂中の塩化物の含有量は、JIS K2501に準拠した方法により測定した。 The chloride content in the paste was measured by a method based on JIS K2501. Similarly, the chloride content in the resin was measured by a method based on JIS K2501.
ペースト粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(SC4−14/6R、25℃)を用いて、測定した。また、ペースト粘度は、「ペースト作製後」(三本ロールミルで混練分散した直後)、「ペースト作製から3日後」、「ペースト作製から30日後」について、それぞれ測定した。表中のペースト粘度の数値に関し、「ペースト作製後」のペースト粘度を100とし、「ペースト作製から3日後」および「ペースト作製から30日後」のペースト粘度は、これに対する相対値で示した。また、試料No.1〜20の「ペースト作製後」のペースト粘度は、同一値になるように調製した。
The paste viscosity was measured using a DV-II viscometer (SC4-14 / 6R, 25 ° C.) manufactured by Brookfield. The paste viscosity was measured for “after paste preparation” (immediately after kneading and dispersing with a three-roll mill), “three days after paste preparation”, and “30 days after paste preparation”. Regarding the numerical values of paste viscosity in the table, the paste viscosity after “preparation of paste” was set to 100, and the paste viscosities of “after 3 days from paste preparation” and “after 30 days from paste preparation” were shown as relative values. Sample No. The
表面精度の評価は、以下のように行った。まず、「ペースト作製から30日後」のガラスペーストを高歪点ガラス基板上にスクリーン印刷し、乾燥後、590℃で10分間焼成することによって、膜厚40μmのガラス膜を形成した。次に、得られたガラス膜の平均表面粗さRa(JIS B0603に準拠)を触針式表面粗さ計で測定し、平均表面粗さRaが0.75μm未満のものを「○」とし、0.75μm以上であったものを「×」とした。 The surface accuracy was evaluated as follows. First, a glass paste having a film thickness of 40 μm was formed by screen-printing a glass paste “30 days after the preparation of the paste” on a high strain point glass substrate, followed by drying and baking at 590 ° C. for 10 minutes. Next, the average surface roughness Ra (based on JIS B0603) of the obtained glass film was measured with a stylus type surface roughness meter, and the average surface roughness Ra was less than 0.75 μm as “◯”. What was 0.75 micrometer or more was made into "x".
亀裂の評価は、以下のように行った。まず、「ペースト作製から30日後」のガラスペーストを高歪点ガラス基板上にスクリーン印刷し、乾燥後、590℃で10分間焼成することによって、膜厚40μmのガラス膜を形成した。次に、得られたガラス膜の平均表面粗さRaを触針式表面粗さ計で測定し、深さが10μmを超える亀裂が観察されなかったものを「○」とし、深さが10μmを超える亀裂が観察されたものを「×」とした。なお、膜厚40μmのガラス膜に10μmを超える亀裂があれば、耐電圧が著しく低下し、絶縁破壊が非常に起こりやすくなる。 The crack was evaluated as follows. First, a glass paste having a film thickness of 40 μm was formed by screen-printing a glass paste “30 days after the preparation of the paste” on a high strain point glass substrate, followed by drying and baking at 590 ° C. for 10 minutes. Next, the average surface roughness Ra of the obtained glass film was measured with a stylus type surface roughness meter, and when the crack exceeding 10 μm in depth was not observed, “◯” was given, and the depth was 10 μm. The thing in which the crack which exceeds was considered as "x". Note that if the glass film having a thickness of 40 μm has a crack exceeding 10 μm, the withstand voltage is remarkably lowered, and dielectric breakdown is very likely to occur.
その結果、実施例(No.1〜3、6〜8、11〜13、16〜18)のガラスペーストは、経時的なペースト粘度の上昇が緩和されており、表面精度の評価および亀裂の評価がともに良好であった。一方、比較例(No.4、5、9、10、14、15、19、20)のガラスペーストは、経時的にペースト粘度が不当に上昇しており、表面精度の評価および亀裂の評価がともに不良であった。 As a result, in the glass pastes of Examples (Nos. 1 to 3, 6 to 8, 11 to 13, and 16 to 18), the increase in paste viscosity over time is moderated, and evaluation of surface accuracy and evaluation of cracks are performed. Both were good. On the other hand, the glass paste of the comparative examples (No. 4, 5, 9, 10, 14, 15, 19, 20) has an unreasonably increased paste viscosity over time, and the evaluation of surface accuracy and evaluation of cracks are not possible. Both were bad.
<実験2>
ガラスペースト中の塩化物の含有量とペースト粘度の関係を更に説明する。
<
The relationship between the chloride content in the glass paste and the paste viscosity will be further described.
図2は、ガラスペースト中の塩化物の含有量とペースト粘度の関係を示したデータである。図2において、ガラスペースト中の塩化物以外の影響を極力排除するため、ガラスペースト中の塩化物以外の成分は、その含有量を同一に規制するとともに、ペースト作製の条件等も同一となるように規制した。 FIG. 2 is data showing the relationship between the chloride content in the glass paste and the paste viscosity. In FIG. 2, in order to eliminate the influence other than the chloride in the glass paste as much as possible, the components other than the chloride in the glass paste are restricted to the same content, and the conditions for producing the paste are the same. Regulated.
以下、図2に記載のガラスペーストの作製方法について説明する。 Hereinafter, a method for producing the glass paste shown in FIG. 2 will be described.
まず、重量%でPbO 30%、B2O3 20%、SiO2 5%、ZnO 20%、Al2O3 5%、BaO 20%のガラス組成となるように、ガラス原料を調合し、得られたガラスバッチを白金るつぼに投入し、1300℃で2時間溶融した。次に、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出し、薄片状のガラスを作製した後、このガラスをボールミルで粉砕加工した。続いて、得られた粉末状のガラスを分級し、平均粒子径D50が2μmのガラス粉末を作製した。 First, a glass raw material was prepared so that the glass composition was 30% PbO, 20% B 2 O 3 , 5% SiO 2 , 20% ZnO, 5% Al 2 O 3 , and 20% BaO by weight%. The obtained glass batch was put into a platinum crucible and melted at 1300 ° C. for 2 hours. Next, the molten glass was poured onto a carbon plate to produce a flaky glass, and this glass was pulverized with a ball mill. Subsequently, the obtained powdery glass was classified to prepare a glass powder having an average particle diameter D 50 of 2 μm.
次に、上記のガラス組成を有するガラス粉末65重量%とビークル35重量%(エチルセルロース6重量%、ジブチルフタレート4重量%、ターピネオール25重量%)を混合し、両者を均一に攪拌した後、三本ロールミルで混練分散することにより、ガラスペーストを作製した。なお、ガラスペーストの作製の際、気泡や凝集物が発生しないように留意した。 Next, 65% by weight of the glass powder having the above glass composition and 35% by weight of the vehicle (6% by weight of ethyl cellulose, 4% by weight of dibutyl phthalate, 25% by weight of terpineol) were mixed, and both were mixed uniformly. A glass paste was prepared by kneading and dispersing with a roll mill. Note that bubbles and aggregates were not generated during the production of the glass paste.
ガラスペースト中の塩化物の含有量は、樹脂であるエチルセルロースのNaCl量を調節することにより、調整した。また、ガラスペースト中の塩化物の含有量は、JIS K2501に準拠した方法により測定した。 The chloride content in the glass paste was adjusted by adjusting the NaCl amount of ethyl cellulose as the resin. Further, the chloride content in the glass paste was measured by a method based on JIS K2501.
ペースト粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(SC4−14/6R、25℃)を用いて、「ペースト作製から30日後」のペースト粘度を測定した。 The paste viscosity was measured using a Brookfield DV-II viscometer (SC4-14 / 6R, 25 ° C.) after 30 days from the preparation of the paste.
図2から明らかなように、ガラスペースト中の塩化物の含有量が増加するにつれて、ペースト粘度が上昇することが分かる。 As is clear from FIG. 2, it can be seen that the paste viscosity increases as the chloride content in the glass paste increases.
本発明のガラスペーストは、PDP、フィールドエミッションディスプレイ、蛍光表示管等の平面表示装置の誘電体層または隔壁の形成に好適であり、特にPDPの誘電体層の形成に好適である。 The glass paste of the present invention is suitable for forming a dielectric layer or a partition wall of a flat display device such as a PDP, a field emission display, and a fluorescent display tube, and particularly suitable for forming a dielectric layer of a PDP.
1 前面ガラス基板
2 背面ガラス基板
3 隔壁(バリアリブ)
4 透明電極
5 誘電体層(前面側)
6 保護層
7 アドレス電極
8 誘電体層(背面側)
9 蛍光体
1
4
6
9 Phosphor
Claims (7)
ガラスペースト中の塩化物の含有量が60ppm以下であることを特徴とするガラスペースト。 In glass paste containing glass powder and vehicle,
A glass paste characterized in that the chloride content in the glass paste is 60 ppm or less.
且つエチルセルロース中の塩化物の含有量が0.08重量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のガラスペースト。 The vehicle contains ethyl cellulose and a solvent,
And the glass paste of Claim 1 or 2 whose content of the chloride in ethyl cellulose is 0.08 weight% or less.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120717 |